Question

14．碳酸鈉，俗名純堿，又稱蘇打，是一種重要的化工基本原料，用途很廣，一般都是利用它的堿性．
（1）碳酸鈉溶液呈堿性的原因是（用離子方程表示）CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
（2）欲使0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液中c（Na⁺）=2c（CO₃^2-），應(yīng)采取的措施是B．
A．加少量鹽酸   B．加適量的KOH   C．加適量的水    D．加適量的NaOH
（3）為證明鹽的水解是吸熱的，四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案，其中正確的是A．
A．甲同學(xué)：在醋酸鈉溶液中滴加2滴酚酞試劑，加熱后紅色加深，說(shuō)明鹽類水解是吸熱的．
B．乙同學(xué)：在鹽酸中加入氨水，混合液溫度上升，說(shuō)明鹽類水解是吸熱的．
C．丙同學(xué)：將硝酸銨晶體溶于水，水溫降低，說(shuō)明鹽類水解是吸熱的．
D．丁同學(xué)：在氨水加入氯化銨固體，溶液的pH變小，說(shuō)明鹽類水解是吸熱的．
（4）為探究純堿溶液呈堿性是由CO₃^2-引起的，請(qǐng)你用純堿溶液、酚酞、氯化鈣溶液做試劑設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案用試管取少量碳酸鈉溶液，滴入酚酞呈紅色，再向溶液中滴入氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，紅色變淺并褪去，此時(shí)Na⁺仍存在于溶液中，說(shuō)明溶液的堿性由CO₃^2-引起．
（5）有資料記載：常溫下，0.1mol•L^-1的純堿溶液，發(fā)生水解的CO₃^2-離子不超過(guò)其總量的10%．請(qǐng)你用pH試紙?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之用pH試紙測(cè)常溫下0.1mol•L-1純堿溶液的pH，若pH＜12，即得證．

Answer 1

分析 （1）碳酸根離子水解顯堿性，以第一步為主；
（2）Na₂CO₃溶液中，由于CO₃^2-的水解，使得c（Na⁺）＞2c（CO₃^2-），如果要使c（Na⁺）接近2c（CO₃^2-），則需要抑制碳酸根離子水解，根據(jù)水解平衡的移動(dòng)影響因素來(lái)回答；
（3）A．醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后若紅色加深，則升高溫度促進(jìn)水解；
B．中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，測(cè)定溫度應(yīng)注意隔熱；
C．硝酸銨晶體溶于水吸收熱量；
D．氨水溶液中加入氯化銨晶體，銨根離子濃度增大，引起化學(xué)平衡的移動(dòng)；
（4）碳酸根離子水解使堿性，而加氯化鈣，生成白色沉淀，紅色變淺，以此說(shuō)明水解呈堿性；
（5）碳酸鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使溶液呈堿性，根據(jù)其水解程度確定溶液pH，用pH試紙測(cè)量其pH即可．

解答 解：（1）碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使其溶液呈堿性，水解方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）Na₂CO₃溶液中，由于CO₃^2-的水解，使得c（Na⁺）＞2c（CO₃^2-），如果要使c（Na⁺）接近2c（CO₃^2-），則需要抑制碳酸根離子水解，
A、加入鹽酸會(huì)和碳酸根反應(yīng)生成水和二氧化碳，碳酸根離子濃度減小，故A錯(cuò)誤；
B、加入氫氧化鉀固體，會(huì)抑制碳酸根水解，使得c（Na⁺）接近2c（CO₃^2-），故B正確；
C、加水會(huì)將溶液的體積增大，導(dǎo)致CO₃^2-離子濃度減小，故C錯(cuò)誤；
D、加入氫氧化鈉固體，會(huì)抑制碳酸根水解，但同時(shí)鈉離子的濃度增加，所以c（Na⁺）＞2c（CO₃^2-），故D錯(cuò)誤；
故選：B；
（3）A．醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后若紅色加深，則升高溫度促進(jìn)水解，即水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A正確；
B．在鹽酸中加入氨水，中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，混合液溫度上升，不能說(shuō)明鹽類水解是吸熱的，故B錯(cuò)誤；
C．因硝酸銨晶體溶于水吸收熱量，則不能說(shuō)明鹽水解為吸熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．氨水溶液中加入氯化銨晶體，銨根離子濃度增大，抑制氨水的電離，過(guò)程伴隨熱效應(yīng)，則不能說(shuō)明鹽類水解是吸熱的，故D錯(cuò)誤；
故選A；
（4）碳酸根離子水解使堿性，而加氯化鈣，生成白色沉淀，紅色變淺，以此說(shuō)明水解呈堿性，所以實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為用試管取少量碳酸鈉溶液，滴入酚酞呈紅色，再向溶液中滴入氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，紅色變淺并褪去，此時(shí)Na⁺仍存在于溶液中，說(shuō)明溶液的堿性由CO₃^2-引起，
故答案為：用試管取少量碳酸鈉溶液，滴入酚酞呈紅色，再向溶液中滴入氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，紅色變淺并褪去，此時(shí)Na⁺仍存在于溶液中，說(shuō)明溶液的堿性由CO₃^2-引起；
（5）常溫下，0.1mol•L^-1的純堿溶液，發(fā)生水解的CO₃^2-離子不超過(guò)其總量的10%，則溶液中c（OH^-）＞0.1mol/L×10%=0.01mol/L，則c（H⁺）＜$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L=10^-12mol/L，所以溶液的pH＜12，用pH試紙測(cè)量常溫下0.1mol/L碳酸鈉溶液的pH，如果溶液的pH＜12，則證明發(fā)生水解的CO₃^2-離子不超過(guò)其總量的10%，
故答案為：用pH試紙測(cè)常溫下0.1mol•L^-1純堿溶液的pH，若pH＜12，即得證．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生鹽的水解平衡的影響因素知識(shí)，側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的考查，注意知識(shí)的梳理和歸納，題目難度不大